JP2013168905A - Power device control circuit and power device circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パワーデバイス制御回路に関し、特に、パワーデバイスのゲート端子にゲート駆動信号を入力するパワーデバイス制御回路に関する。 The present invention relates to a power device control circuit, and more particularly to a power device control circuit that inputs a gate drive signal to a gate terminal of a power device.
IGBT等のパワーデバイスを駆動する場合、パワーデバイス制御回路により、パワーデバイスのゲート信号を制御することによって、パワーデバイスのスイッチングを行う。 When driving a power device such as an IGBT, the power device is switched by controlling a gate signal of the power device by a power device control circuit.
パワーデバイスをターンオンする際に、オフ状態からオン状態への遷移に要するターンオン時間が発生する。このターンオン時間は、ゲート−エミッタ間およびゲート−コレクタ間の容量に電荷が蓄積されるのに要する時間であり、前記容量の充電にともなってゲート電圧が上昇し、閾値電圧に達することで、パワーデバイスがオン状態となる。 When the power device is turned on, a turn-on time required for transition from the off state to the on state occurs. This turn-on time is the time required for the charge to be accumulated in the gate-emitter and gate-collector capacitances. The gate voltage rises as the capacitance is charged and reaches the threshold voltage. The device is turned on.
ゲート−エミッタ間電圧が上昇する際に、ゲート−エミッタ間電圧が一定となる期間が存在する。これは、ゲート−コレクタ間容量が充電される期間であり、ミラー期間と呼ばれる。このミラー期間後に、再びゲート−エミッタ間電圧は上昇を開始して、閾値電圧に達する。 When the gate-emitter voltage rises, there is a period in which the gate-emitter voltage is constant. This is a period during which the gate-collector capacitance is charged, and is called a mirror period. After this mirror period, the gate-emitter voltage starts to rise again and reaches the threshold voltage.
スイッチング損失によるエネルギーロスを考慮すると、ターンオン時間はできるだけ短いほうが好ましい。ターンオン時間を短縮するためには、上述したミラー期間の短縮が必要であり、ゲートに印加する電流電圧を大きくすることによって、ミラー期間を短縮してパワーデバイスをオンすることが可能である。 Considering energy loss due to switching loss, it is preferable that the turn-on time is as short as possible. In order to shorten the turn-on time, it is necessary to shorten the mirror period described above. By increasing the current voltage applied to the gate, it is possible to shorten the mirror period and turn on the power device.
しかし、スイッチング時にゲートに印加する電流電圧を大きくすると、EMI(Electromagnetic Interference)ノイズが大きくなってしまい、周囲のデバイス等に悪影響を及ぼす恐れがある。 However, if the current voltage applied to the gate at the time of switching is increased, EMI (Electromagnetic Interference) noise increases, which may adversely affect surrounding devices.
以上のように、スイッチング損失を抑制することと、EMIノイズを抑制することを両立させるのは困難であり、EMIノイズ低減のために、スイッチング損失を犠牲にして制御を行っていた。 As described above, it is difficult to achieve both suppression of switching loss and suppression of EMI noise, and control is performed at the expense of switching loss in order to reduce EMI noise.
この問題を解決するために、スイッチング時にパワーデバイスのゲート電圧をモニタし、ゲート−エミッタ間電圧の変化率に応じてゲート抵抗を切り替えることで、EMIノイズ低減とスイッチング損失低減の両立を図る技術が知られている(特許文献1参照)。特許文献1によると、ミラー期間中に、ゲート抵抗を、ターンオン開始時の抵抗値よりも低い抵抗値に切り替える制御を行う。こうすることで、ターンオン初期時には小さい電流をゲートに入力することで、EMI等のノイズを低減し、ノイズの発生の少ないミラー期間に達してから大きいゲート電流に切り替えることで、スイッチング時間の短縮とノイズ低減を両立している。 In order to solve this problem, there is a technique for simultaneously reducing EMI noise and switching loss by monitoring the gate voltage of a power device during switching and switching the gate resistance according to the rate of change of the gate-emitter voltage. It is known (see Patent Document 1). According to Patent Document 1, control is performed to switch the gate resistance to a resistance value lower than the resistance value at the start of turn-on during the mirror period. In this way, by inputting a small current to the gate at the beginning of turn-on, noise such as EMI is reduced, and switching to a large gate current after reaching a mirror period with less noise generation reduces the switching time. Noise reduction is compatible.
なお、本明細書において以下では、ゲート−エミッタ間電圧のことを、単にゲート電圧と呼ぶ。 In the following description, the voltage between the gate and the emitter is simply referred to as a gate voltage.
上述した特許文献1の技術では、ゲート電圧をモニタするための回路や、この回路をサージ電圧等から保護するための回路が必要であるため、制御回路の規模が大きくなるとともに、コストも上昇する問題がある。 In the technique disclosed in Patent Document 1 described above, a circuit for monitoring the gate voltage and a circuit for protecting the circuit from a surge voltage or the like are necessary. Therefore, the scale of the control circuit increases and the cost also increases. There's a problem.
また、ゲート電圧をモニタし、制御回路にフィードバックする制御を行うため、フィードバックに一定の時間を要し、高速スイッチングに対応できない問題がある。 In addition, since control is performed to monitor the gate voltage and feed back to the control circuit, there is a problem that it takes a certain time for feedback and cannot cope with high-speed switching.
本発明は以上のような問題を解決するためになされたものであり、スイッチング損失を抑制することと、EMIノイズを抑制することを両立して、高速スイッチングが可能な、低コストのパワーデバイス制御回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a low-cost power device control capable of high-speed switching while suppressing both switching loss and EMI noise. An object is to provide a circuit.
本発明に係るパワーデバイス制御回路は、パワーデバイスのゲート端子にゲート駆動信号を入力するパワーデバイス制御回路であって、パワーデバイスを制御するためのパワーデバイス制御信号を受ける制御信号入力回路と、制御信号入力回路に接続された駆動系統制御回路と、駆動系統制御回路から、駆動回路制御信号を受けて前記パワーデバイスを駆動する、複数の駆動系統を有する駆動回路と、所定の信号が入力されてから一定時間後に、駆動回路制御信号によって駆動系統を切り替えることにより、駆動系統制御回路のパワーデバイスを駆動する駆動能力を変化させるタイマ回路とを備える。 A power device control circuit according to the present invention is a power device control circuit that inputs a gate drive signal to a gate terminal of a power device, the control signal input circuit receiving a power device control signal for controlling the power device, and a control A drive system control circuit connected to the signal input circuit; a drive circuit having a plurality of drive systems that receives the drive circuit control signal from the drive system control circuit and drives the power device; and a predetermined signal is input And a timer circuit that changes the drive capability of driving the power device of the drive system control circuit by switching the drive system by a drive circuit control signal after a certain time.
本発明に係るパワーデバイス制御回路によれば、パワーデバイスをターンオンする際に、ターンオン開始時は、低い駆動能力で駆動を行い、ミラー期間到達後は、駆動回路制御信号によって駆動系統を切り替えることにより、より高い駆動能力で駆動を行うような制御を行うことで、スイッチング損失を犠牲にすることなく、EMIノイズを抑制することが可能である。 According to the power device control circuit of the present invention, when the power device is turned on, it is driven with a low driving capability at the start of turn-on, and after reaching the mirror period, the drive system is switched by the drive circuit control signal. EMI noise can be suppressed without sacrificing switching loss by performing control such that driving is performed with higher driving capability.
また、タイマ回路を利用して駆動能力を変化させるため、ゲート電圧をモニタする必要がなく、比較的小規模の回路構成が可能である。また、フィードバック制御を用いないため高速スイッチングに対応可能である。 Further, since the driving capability is changed using the timer circuit, it is not necessary to monitor the gate voltage, and a relatively small circuit configuration is possible. In addition, since feedback control is not used, high-speed switching can be supported.
<実施の形態1>
<回路構成>
図1に本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路のブロック図を示す。パワーデバイス制御回路200に、制御対象であるパワーデバイス100のゲート端子100aが接続されている。パワーデバイス100は、例えば、還流ダイオードが接続されたIGBTである。
<Embodiment 1>
<Circuit configuration>
FIG. 1 shows a block diagram of a power device control circuit in the present embodiment. The power
外部からのパワーデバイス制御信号1aを受ける制御信号入力回路2が、駆動系統制御回路4に接続される。また、タイマ回路2は、パワーデバイス制御信号1aを受けて、ゲート電圧がミラー電圧に達するまでの時間分のカウントを行い、タイマ信号1bを駆動系統制御回路に入力する。
A control
駆動回路5は駆動系統制御回路4に接続され、駆動系統制御回路4から駆動回路制御信号1cを受け取る。駆動回路5の出力は、パワーデバイス100のゲート端子100aに入力される。
The
駆動回路5は、複数の駆動系統、即ち第1駆動系統5a、第2駆動系統5b、・・・、第n駆動系統5cを備える。これら駆動系統は、駆動回路制御信号1cに応じて切り替えられる。
The
図2に本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路の回路例を示す。駆動系統制御回路4は、制御信号入力回路2の出力を受けて駆動する、MOSFET4a,4bを縦に接続したエミッタフォロアプッシュプル回路と、タイマ回路3からタイマ信号1bを受けて駆動するMOSFET4cから構成される。なお、MOSFET4a,4b,4cは他の種類のトランジスタでもよい。
FIG. 2 shows a circuit example of the power device control circuit in the present embodiment. The drive
駆動回路5は、第1駆動系統5aと、第2駆動系統5bから構成され、第1駆動系統5aは、プッシュプル回路の出力、即ちMOSFET4aのエミッタおよびMOSFET4bのコレクタに接続され、第2駆動系統5bは、MOSFET4cのエミッタに接続される。また、第1駆動系統5aと第2駆動系統5bはそれぞれ、駆動素子として、抵抗素子を備える。
The
タイマ回路3は、抵抗素子とコンデンサから成る時定数回路である。時定数回路の抵抗値とコンデンサ容量を調整することにより、タイマカウント時間が、ゲート電圧がミラー電圧に到達するまでの時間と等しくなるように設定されている。
The
<動作>
図3に、本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路200の動作シーケンスを示す。まず、タイマ回路3がなく、パワーデバイス100を第1駆動系統5aのみで駆動する場合を考える。この場合のゲート電圧の変化を図3(c)に破線で示す。
<Operation>
FIG. 3 shows an operation sequence of the power
制御信号入力回路2にパワーデバイス制御信号1aが入力されると(図3(a))、制御信号入力回路は、駆動系統制御回路4に備わる、MOSFET4aをオンする。すると、第1駆動系統5aを介して、パワーデバイス100のゲート端子100aにバイアス電圧が供給され、パワーデバイス100のゲート−エミッタ間容量が充電されることで、ゲート電圧が上昇する。その後、ゲート電圧はしばらくの間一定となる。この期間は、パワーデバイス100のゲート−コレクタ間容量が充電される期間であり、ミラー期間と呼ばれる。ミラー期間を経て、ゲート電圧は再び上昇し、パワーデバイスがオン状態となる。このように、ミラー期間があることによりスイッチングが遅れ、スイッチング損失となっていた。
When the power
そこで、本実施の形態では、タイマ回路3を用いて、制御系統を切り替えて駆動を行う。まず、制御信号入力回路2にパワーデバイス制御信号1aが入力され(図3(a))、それと同時にタイマ回路3にも、パワーデバイス制御信号1aが入力され、タイマ信号、即ち、時定数回路のコンデンサの電圧が上昇を始める(図3(b))。パワーデバイス制御信号1aを受け取った制御信号入力回路2は、駆動系統制御回路4に備わるMOSFET4aをオンして、第1駆動系統5aを有効にする。これによって、パワーデバイス100のゲート端子100aには、第1駆動系統5aによる駆動能力で電圧が印加され、ゲート電圧が上昇を開始する(図3(c))。ゲート電圧がミラー電圧に達すると同時に、タイマ設定時間を経過したタイマ回路3即ち時定数回路において、コンデンサの充電が完了して、MOSFET4cがオンとなり、第2駆動系統5bが有効となる。
Therefore, in the present embodiment, the
従って、駆動系統切り替え後は、第1駆動系統5aおよび第2駆動系統5bによって、パワーデバイスのゲート−エミッタ間により大きな電圧を印加して高い駆動能力で駆動を行う。高い駆動能力に切り替えて駆動を行うことにより、ゲート−コレクタ間容量およびゲート−エミッタ間容量の充電を素早く行うことができ、ミラー期間が短縮される。
Therefore, after the drive system is switched, the
また、本実施の形態の変形例として、タイマ回路3は、マイコン等のデジタル信号で動作する回路であってもよい。
As a modification of the present embodiment, the
<効果>
本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路200は、パワーデバイス100のゲート端子100aにゲート駆動信号を入力するパワーデバイス制御回路であって、パワーデバイス100を制御するためのパワーデバイス制御信号1aを受ける制御信号入力回路2と、制御信号入力回路2に接続された駆動系統制御回路4と、駆動系統制御回路4から、駆動回路制御信号1cを受けてパワーデバイス100を駆動する、複数の駆動系統5a、5b、5cを有する駆動回路5と、所定の信号、即ちパワーデバイス制御信号1aが入力されてから一定時間後に、駆動回路制御信号1cによって駆動系統5bを切り替えることにより、駆動系統制御回路4のパワーデバイス100を駆動する駆動能力を変化させるタイマ回路3とを備える。
<Effect>
The power
従って、ターンオン開始時は、第1駆動系統5aにより低い駆動能力で駆動を行うことで、EMIノイズの発生を抑制し、ミラー期間到達後は、駆動回路制御信号1cによって駆動系統を切り替えることにより、第1駆動系統5aと第2駆動系統5bを合わせた高い駆動能力により駆動を行うことで、ミラー期間を短縮して、スイッチング損失を抑制することが可能である。また、本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路200は、特許文献1のように、ゲート電圧をモニタするフィードバック制御を行わないので、高速スイッチングに対応可能である。また、特許文献1のように、ゲート電圧をモニタするためのモニタ回路や、それをサージ電圧等から保護するための保護回路を必要としないので、コスト低減が可能である。さらに、ゲート電圧がミラー電圧に達するまでの時間は、パワーデバイス制御回路200の特性により決定されるので、この時間をタイマ回路3のタイマカウント時間とすることで、高精度な制御が可能である。
Therefore, at the start of turn-on, the
また、本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路200に備わるタイマ回路3に入力される所定の信号は、パワーデバイス制御信号1aである。従って、パワーデバイス制御信号1aがパワーデバイス制御回路200に入力されるとともに、カウントを始めることが可能である。
In addition, the predetermined signal input to the
また、本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路200に備わるタイマ回路3は、時定数回路であることを特徴とする。従って、図2のように、抵抗素子とコンデンサで構成可能であるので、少ない回路素子で形成することが可能であり、回路規模を小さくすることができる。
Further, the
また、本実施の形態のパワーデバイス制御回路200に備わる各駆動系統は、定電圧を出力することを特徴とする。従って、各駆動系統は、抵抗素子のみでパワーデバイス100を駆動可能である。よって、回路規模を小さくできるとともに、コスト低減が可能である。さらに、部品数を低減できるため、製品の不良率を低減することができる。
Further, each drive system provided in the power
また、本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路200において、各駆動系統は、同一または同種の駆動素子をそれぞれ備えることを特徴とする。従って、各駆動系統に備わる駆動素子を同一または同種とすることで、駆動素子1つの特性を把握することで、他の駆動素子の特性も把握することができる。また、駆動系統が、並列に接続された駆動素子を備える場合でも、その特性を把握することができる。また、駆動素子の特性のばらつきも把握しやすくなる。
In the power
また、本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路200において、駆動系統の個数は2であることを特徴とする。従って、駆動系統を切り替えて、駆動能力を変化させるためには、駆動系統の個数は2が最小である。よって、本実施の形態の回路構成は、駆動回路5の構成として、最小の構成であるので、回路規模を小さくできるとともに、コストの低減が可能である。さらに、部品数低減により、製品の不良率を低減することができる。
In the power
また、本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路200の変形例として、タイマ回路3を、デジタル信号で動作する回路としてもよい。従って、タイマ回路をマイコン等の回路とすることで、高精度な時間制御か可能となり、また、時定数回路と比べて、時間設定も容易となる。また、パワーデバイス制御回路200をICに内蔵した場合でも、時間設定が可能である。
As a modification of the power
<実施の形態2>
本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路のブロック図を図4に示す。実施の形態1では、タイマ回路3への入力信号として、パワーデバイス制御信号1aが入力されていたが、本実施の形態では、駆動回路制御信号1cが入力される点が異なる。その他の回路構成は実施の形態1と同じであるので、説明を省略する。
<
A block diagram of the power device control circuit in the present embodiment is shown in FIG. In the first embodiment, the power
図4のタイマ回路3は、実施の形態1と同じく時定数回路であり、駆動回路制御信号1cが入力されてから、ゲート電圧がミラー電圧に達するまでの時間がタイマカウント時間となるように、予め設定されている。
The
図5に、本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路の動作シーケンスを示す。実施の形態1(図3)では、パワーデバイス制御信号1aが制御信号入力回路2に入力されるのと同時に、タイマ回路3がカウントを開始したが、本実施の形態では、それよりも遅いタイミング、即ち駆動回路制御信号1cが駆動回路5に入力されるタイミングで、タイマ回路3がカウントを開始する。その他の動作は、図3と同じであるので、説明を省略する。
FIG. 5 shows an operation sequence of the power device control circuit in the present embodiment. In the first embodiment (FIG. 3), the
<効果>
本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路200に備わるタイマ回路3に入力される所定の信号は、駆動回路制御信号1cである。従って、実施の形態1と比べると、タイマ回路3のタイマカウント時間が短いので、時定数回路を構成するコンデンサのコンデンサ容量を小さくすることができるため、回路の小型化、低コスト化が可能である。また、カウント時間が短くなることで、カウント時間のばらつきが小さくなり、高精度な制御が可能である。
<Effect>
The predetermined signal input to the
<実施の形態3>
図6に本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路のブロック図を示す。実施の形態1および実施の形態2と異なり、タイマ回路が2個備わっている。第1タイマ回路6と第2タイマ回路7でタイマカウント時間をずらして設定しておくことで、タイマ信号1d,1eが駆動系統制御回路4に入力される時間差が生じ、この時間差を利用して、段階的に駆動系統5a,5b,5cを切り替えることが可能となる。
<
FIG. 6 shows a block diagram of a power device control circuit in the present embodiment. Unlike the first and second embodiments, two timer circuits are provided. By setting the timer count time to be shifted between the
本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路200において、タイマ回路は、複数備わることを特徴とする。従って、駆動系統を複数回切り替えることが可能となり、実施の形態1および実施の形態2よりも滑らかに駆動能力を変化させることができるので、より理想的なゲート電圧制御が可能となる。
The power
<実施の形態4>
本実施の形態のパワーデバイス制御回路の回路図を図7に示す。実施の形態1においては、駆動回路5の各駆動系統に抵抗素子を接続することで、定電圧出力となっていたが、本実施の形態においては、第1駆動系統5aおよび第2駆動系統5bが定電流を出力する点が、実施の形態1と異なる。
<
A circuit diagram of the power device control circuit of the present embodiment is shown in FIG. In the first embodiment, a constant voltage output is obtained by connecting a resistance element to each drive system of the
図7においては、第1駆動系統5aおよび第2駆動系統5bには、駆動素子が接続されず、単なる接続線となっており、MOSFET4a、4cの出力電流をそのまま出力して定電流出力としているが、例えば、各駆動系統にMOSFET等のトランジスタをさらに接続して、電流増幅を行い定電流出力としてもよい。
In FIG. 7, the drive elements are not connected to the
実施の形態1と同様に、ターンオン初期は、第1駆動系統5aのみの駆動能力、即ちMOSFET4aの出力電流で駆動を行う。一定時間後、即ち、ゲート電圧がミラー電圧に達すると同時に、タイマ回路3によってMOSFET4cがオンとなり、第2駆動系統5bが有効となる。以後は、第1駆動系統5aと第2駆動系統5bを合わせた出力電流により駆動を行うように駆動能力が変化する。従って、実施の形態1の図3と同様の動作シーケンスでターンオンが行われる。
As in the first embodiment, at the initial turn-on time, driving is performed with the driving capability of only the
<効果>
本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路200において、駆動系統5a,5bは、定電流を出力することを特徴とする。従って、定電流駆動によってパワーデバイス100のターンオンを行うため、パワーデバイス100のゲート−エミッタ容量およびゲート−コレクタ容量は定電流にて充電される。よって、ゲート電圧は時間に対して線形に変化するので、ゲート電圧の制御が容易になる。
<Effect>
In the power
<実施の形態5>
本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路は、実施の形態1〜4のいずれかで説明したパワーデバイス制御回路200であって、その全体が1つのICに内蔵されるか、または複数のICに分散して内蔵される。
<
The power device control circuit in the present embodiment is the power
本実施の形態におけるパワーデバイス制御回路は、その全体が1つのICに内蔵されるか、または複数のICに分散して内蔵されていることを特徴とする。従って、IC化することで、回路規模が小さくなり、小型化が可能である。また、回路をIC化して部品数を減らすことで、不良率の低減が可能であり、また、製造コストを下げることも可能である。 The power device control circuit in the present embodiment is characterized in that the entire power device control circuit is built in one IC or distributed and built in a plurality of ICs. Therefore, by making an IC, the circuit scale can be reduced and the size can be reduced. Further, by reducing the number of parts by making the circuit into an IC, it is possible to reduce the defect rate, and it is also possible to reduce the manufacturing cost.
<実施の形態6>
本実施の形態におけるパワーデバイス回路は、実施の形態1〜4のいずれかで説明したパワーデバイス制御回路200と、それによって駆動されるパワーデバイス100とで構成される。パワーデバイス回路として、例えば、IPM(Intelligent Power Module)が考えられる。パワーデバイス100は、例えば、実施の形態1で述べた様に、IGBTと還流ダイオードとで構成される。
<
The power device circuit in the present embodiment includes power
また、本実施の形態におけるパワーデバイス回路の変形例として、パワーデバイス100がSi、SiC、GaNのいずれかを材料とするRC−IGBT(逆導通IGBTとも呼ばれる)であってもよい。
As a modification of the power device circuit in the present embodiment, the
本実施の形態におけるパワーデバイス回路は、実施の形態1〜4のいずれかに記載のパワーデバイス制御回路200と、パワーデバイス制御回路200と接続されたパワーデバイス100とを備える。従って、パワーデバイス制御回路200とパワーデバイス100を同一回路中に配置して、例えば、IPMとすることで、素子間の配線短縮によってノイズが低減でき、また、部品数も減らすことができる。
The power device circuit in the present embodiment includes the power
また、本実施の形態におけるパワーデバイス100は、SiCまたはGaNを材料とすることを特徴とする。従って、SiCおよびGaNは、Siに比べて耐圧性が高いため、パワーデバイス100の小型化が可能なため、パワーデバイス回路を小型化することができる。また、Siに比べて、より高温下での動作、より高速な動作が可能であるため、例えば、パワーデバイス回路がIPMである場合には、IPM自体、もしくはIPMが配設される装置の放熱構造を簡略化することができる。
The
また、本実施の形態におけるパワーデバイス100は、ダイオードをさらに備え、このダイオードは、SiCまたはGaNを材料とすることを特徴とする。従って、SiCおよびGaNは、Siに比べて耐電圧性が高いため、ダイオードを小型化することが可能であり、パワーデバイス回路を小型化することができる。
The
また、本実施の形態におけるパワーデバイス回路の変形例として、パワーデバイス100は、Si、SiC、GaNのいずれかを材料とするRC−IGBTである。従って、ダイオードとパワーデバイスを別チップで使用する場合に比べて、回路規模が小さくなり、また、回路の組み立ても容易になる。
As a modification of the power device circuit in the present embodiment, the
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1a パワーデバイス制御信号、1b タイマ信号、1c 駆動回路制御信号、1d 第1タイマ信号、1e 第2タイマ信号、2 制御信号入力回路、3 タイマ回路、4 駆動系統制御回路、5 駆動回路、5a 第1駆動系統、5b 第2駆動系統、5c 第n駆動系統、6 第1タイマ回路、7 第2タイマ回路、100 パワーデバイス、100a ゲート端子、200 パワーデバイス制御回路。 1a power device control signal, 1b timer signal, 1c drive circuit control signal, 1d first timer signal, 1e second timer signal, 2 control signal input circuit, 3 timer circuit, 4 drive system control circuit, 5 drive circuit, 5a first 1 drive system, 5b second drive system, 5c nth drive system, 6 first timer circuit, 7 second timer circuit, 100 power device, 100a gate terminal, 200 power device control circuit.
Claims (15)
パワーデバイスを制御するためのパワーデバイス制御信号を受ける制御信号入力回路と、
前記制御信号入力回路に接続された駆動系統制御回路と、
前記駆動系統制御回路から、駆動回路制御信号を受けて前記パワーデバイスを駆動する、複数の駆動系統を有する駆動回路と、
所定の信号が入力されてから一定時間後に、前記駆動回路制御信号によって前記駆動系統を切り替えることにより、前記駆動系統制御回路の前記パワーデバイスを駆動する駆動能力を変化させるタイマ回路と、
を備える、
パワーデバイス制御回路。 A power device control circuit for inputting a gate drive signal to a gate terminal of a power device,
A control signal input circuit for receiving a power device control signal for controlling the power device;
A drive system control circuit connected to the control signal input circuit;
A drive circuit having a plurality of drive systems for receiving the drive circuit control signal from the drive system control circuit and driving the power device;
A timer circuit that changes the drive capability of driving the power device of the drive system control circuit by switching the drive system according to the drive circuit control signal after a predetermined time from the input of a predetermined signal;
Comprising
Power device control circuit.
請求項1に記載のパワーデバイス制御回路。 The predetermined signal is the power device control signal;
The power device control circuit according to claim 1.
請求項1に記載のパワーデバイス制御回路。 The predetermined signal is the drive circuit control signal.
The power device control circuit according to claim 1.
請求項1に記載のパワーデバイス制御回路。 A plurality of the timer circuits are provided,
The power device control circuit according to claim 1.
請求項1〜4のいずれかに記載のパワーデバイス制御回路。 The timer circuit is a time constant circuit,
The power device control circuit according to claim 1.
請求項1〜4のいずれかに記載のパワーデバイス制御回路。 The timer circuit is a circuit that operates with a digital signal,
The power device control circuit according to claim 1.
請求項1〜6のいずれかに記載のパワーデバイス制御回路。 The drive system outputs a constant voltage,
The power device control circuit according to claim 1.
請求項1〜6のいずれかに記載のパワーデバイス制御回路。 The drive system outputs a constant current,
The power device control circuit according to claim 1.
請求項1〜8のいずれかに記載のパワーデバイス制御回路。 Each of the drive systems includes the same or the same kind of drive elements,
The power device control circuit according to claim 1.
請求項1〜8のいずれかに記載のパワーデバイス制御回路。 The number of the drive systems is 2.
The power device control circuit according to claim 1.
請求項1〜10のいずれかに記載のパワーデバイス制御回路。 The power device control circuit is built in a single IC as a whole or distributed in a plurality of ICs.
The power device control circuit according to claim 1.
前記パワーデバイス制御回路と接続されたパワーデバイスと、
を備えるパワーデバイス回路。 The power device control circuit according to any one of claims 1 to 10,
A power device connected to the power device control circuit;
A power device circuit comprising:
請求項12に記載のパワーデバイス回路。 The power device is composed of an element made of SiC or GaN,
The power device circuit according to claim 12.
ダイオードをさらに備え、
前記ダイオードは、SiCまたはGaNを材料とすることを特徴とする、
請求項12に記載のパワーデバイス回路。 The power device is
Further comprising a diode;
The diode is made of SiC or GaN,
The power device circuit according to claim 12.
請求項12に記載のパワーデバイス回路。 The power device is an RC-IGBT made of any one of Si, SiC, and GaN.
The power device circuit according to claim 12.
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